TPE de Série Scientifique :

La Foudre

SOMMAIRE
Introduction.
Bref Historique.

I – La formation de la Foudre.

Les cumulonimbus.
a) la formation des cumulonimbus.
La foudre.
a) l’électrisation du cumulonimbus.
b) la création de la foudre.

II – Risques et dégâts causés par la Foudre.

1) Les incendies causés par la foudre.
2) Effets électromagnétiquesde la foudre.
a) coup de foudre direct.b) coup de foudre indirect.
3) Les dégâts de la foudre sur l’Homme.

III – Prévention

Détection de la foudre.
a) Le paratonnerre.
b) Installation de protection contre la foudre.
c) Les gestes de protection.
Conclusion.
3) Sources.
4) Lexique.
Introduction :
La foudre est définie comme une décharge électrique associée à uneimpulsion de courant de très forte intensité. La source la plus commune de la foudre est la séparation des charges dans les nuages d’orage, les cumulonimbus. Les surtensions causées par une décharge orageuse peuvent provoquer d’importantes perturbations électromagnétiques dans les réseaux électriques de distribution d’énergie et de télécommunications, ou des dégâts sur l’Homme et sur sonenvironnement.Grâce à des études approfondies sur les dégâts de la foudre. Des programmes de préventions et des améliorations au niveau des constructions ont été créés en conséquence.C’est pourquoi nous voulons traiter la problématique suivante : «Comment la foudre prend- elle forme, quels sont les risques et les dégâts que la foudre est susceptible de provoquer et comment s’en protéger ?»

BrefHistorique :

Depuis toujours, la foudre est un phénomène qui est l’origine de discussion et de divergence. Elle était associée à la colère des dieux ou à la notion de châtiment. Dans la mythologie grecque et romaine, la foudre est l’arme de Zeus : le Dieu des Dieux. Dans la mythologie nordique, foudre est l’arme du dieu Thor sous forme de marteau.
Les premières théories datent du XVII ème siècle. Eneffet René Descartes pensait que le tonnerre se manifestait quand des nuages plus lourds et plus élevés tombaient sur d’autres placés plus bas. Vers le milieu du XVIII ème siècle, Jean Théophile Desagulier ainsi que l’allemand Johaan Heinrich Winckler dressent une liste de similitudes entre la foudre et l’étincelle électrique.
Il faut attendre 1752, pour que Benjamin Franklin démontre la natureélectrique de l’orage grâce a l’expérience du cerf volant. Lors de cette expérience Benjamin Franklin toucha d’un doigt une clé suspendue à l’extrémité intérieure du cordon de chanvre qui retenait le cerf volant immergé dans un nuage orageux. Le chanvre était humide ce qui le rendait légèrement conducteur, il se produisit une étincelle très visible. D’autres étincelles suivirent de plus en plusabondantes. Peu après, il fut l’inventeur du paratonnerre, cependant il pensait que le pouvoir protecteur du paratonnerre résidait dans sa capacité à décharger les nuages et donc à supprimer la foudre. Tous les travaux sur l’électricité et sur la foudre des orages donnèrent naissance a un engouement extraordinaire pour les paratonnerres. La mode s’en empara et on pu se procurer desparapluies-paratonnerres ou encore chapeaux paratonnerre.

I – La Formation de la Foudre :
Les orages les plus fréquents font suite à des fronts froids. La masse d’air froid s’infiltre sous l’air chaud et le soulève, ce qui engendre des turbulences et des mouvements tourbillonnaires (=convections) d’air chaud ascendant ainsi se forment les nuages d’orage ou plus souvent appelés les cumulonimbus.

Schémaillustratif de la distribution de charges dans le nuage d’orage.

En parallèle à ces phénomènes, il se produit une séparation des charges électriques au sein du nuage. Les estimations qui concerne la charge totale formée montrent qu’elle peut être assez variable : les charges négatives ou positives, sont comprises entre quelques dizaines et centaines de Coulomb. Au moment de la formation…